2013年1月自学考试物理工试题

　　课程代码：00420请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

　　选择题部分

　　注意事项：

　　1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

　　2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

　　一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)

　　在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其选出并在“答题纸”上将相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

　　1.有两个质点沿Ox轴运动，第一个质点的运动方程为xl=t2，第二个质点的运动方程为x2=t2+2t，则在任意t时刻，它们的

　　A.速度相同，加速度也相同B.速度相同，但加速度不同

　　C.速度不相同，加速度相同D.速度不相同，加速度也不相同

　　2.一质点绕半径R=0.5m的圆周运动，其速率随时间变化的关系是v=4+t2(SI)，质点在t=4时刻的角加速度α为

　　A.4s-2B.8s-2C.l2s-2D.l6s-2

　　3.如题3图所示，一根轻弹簧挂着木块A，下面连接轻线，轻线下挂与A完全一样的木块B，整个系统处于静止状态，在烧断轻线后的瞬间，木块A的加速度的大小和方向为

　　A.g，向上

　　B.g，向下

　　C.2g，向上

　　D.2g，向下

　　4.氦气和氢气的温度和压强相同，则它们的

　　A.体积一定相同B.分子数密度一定相同

　　C.分子数一定相同D.质量密度一定相同

　　5.2摩尔氢气在等体过程中温度升高1K，用R表示普适气体常数，过程中氢气热力学能增加

　　A.0B.3R

　　C.5RD.6R

　　6.理想气体在绝热过程中体积减小，。随即又经历等温过程体积增加，在整个过程中气体的热力学能

　　A.一直在增加B.一直在减少

　　C.先增加然后不变D.先减少然后不变

　　7.在一个半径为R的均匀带电球面外距离球心2R处有一个点电荷，球面和点电荷的电量均为Q.则球心处的总场强大小为

　　A.B.C.D.8.A、B、C是某静电场中的三个点，已知A、B之间的电势差为12V，B、C之间的电势差为-12V，则A、C之间的电势差为

　　A.-12VB.0

　　C.12VD.24V

　　9.如题9图所示，在一均匀磁场B中有一个长为l，载流为I的直导线.当直导线与磁场垂直时，所受安培力大小为IBl，方向向外.当直导线与磁场平行放置时，所受安培力大小和方向分别为

　　A.大小为IBl，方向向里

　　B.大小为IBl，方向向右

　　C.大小为IBl，方向向左

　　D.0

　　10.关于位移电流，下列说法正确的是

　　A.位移电流是电荷的定向运动B.位移电流只能存在于导体中

　　C.位移电流也能产生磁场D.位移电流也能产生焦耳热

　　11.均匀磁场中有一段直导线绕其一端点以角速度ω在垂直于磁场的平面内旋转，此时导线

　　中的感应电动势为ε.若将该直导线转动的角速度提高一倍，其它条件不变，则感应电

　　动势为

　　A.ε/2B.ε

　　C.2εD.4ε

　　12.弹簧振子从正向最大位移处经过平衡位置运动到负向最大位移的过程中，振动的相位变化了

　　A.0B.C.D.13.用两块折射率为n的平面玻璃片，一端相叠合，另一端之间夹一薄纸片，两玻璃片之间就形成一空气劈尖，如题13图所示，用波长为λ的单色光垂直入射劈尖，则在劈尖厚度为e的地方，劈尖上、下表面两条反射光线的光程差δ为

　　A.B.2e

　　C.

　　D.2ne

　　14.用波长为λ的单色光垂直照射缝宽为a的单缝，若观察屏上的P点对应的衍射角为θ，且恰好满足，则P点应为

　　A.第5级暗条纹B.第5级明条纹

　　C.第2级暗条纹D.第2级明条纹

　　15.用单色光垂直入射光栅常数为d的平面衍射光栅，若第二级主极大的衍射角的正弦值为，则入射光的波长为

　　A.0.1dB.0.2d

　　C.0.4dD.d

　　16.一飞船相对于地面高速飞行，在飞船上的同一个地点先后发生了两个事件，那么，站在地面上的观察者来测量，这两个事件发生在

　　A.同一地点，同一时刻B.同一地点，不同时刻

　　C.不同地点，同一时刻D.不同地点，不同时刻

　　17.将静止质量为m0的粒子加速，当粒子的动能等于它的静止能量时，粒子的相对论动量为

　　A.B.C.D.18.光子的质量m与光的频率ν的关系为

　　A.B.C.D.19.在光电效应实验中，采用两种不同频率ν1、ν2(ν2>νl)的光照射阴极，测得相应的截止电压Uc1、Uc2，以及光电子的最大初动能Ek1、Ek2，应有

　　A.Ucl>Uc2，Ekl>Ek2B.Ucl

　　ek220.动量为p的微观粒子的德布罗意波长为

　　A.B.C.D.

　　非选择题部分

　　注意事项：

　　用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。

　　二、填空题(本大题共6小题，每小题3分，共18分)

　　21.如题21图，用与水平方向成α=60°的压力F将质量为m=3kg的物体压在光滑竖直平面上.取重力加速度g=10m/s2，若要使物体不下滑，F力的大小最小为Fmin=______N.

　　22.光滑平直轨道上，质量为m的车厢以速度v与质量也为m的静止车厢挂接.挂接过程中系统的机械能的损失为______.

　　23.若理想气体分子的最概然速率为vp，则它的方均根速率为______.

　　24.理想气体热机循环的效率为η，若气体在一次循环中吸热为Q1，则放热Q2=______.

　　25.如题25图所示，均匀磁场分布在一个半径为R的圆柱形区域内并随时间变化，其变化率为.一个边长为R的正方形线圈置于如图所示位置.则正方形线圈中的感应电动势大小为______.

　　26.质点简谐振动的振幅为A，周期为ω，质点振动时速度的最大值vm=______.

　　三、计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)

　　27.选取无限远处为电势零点，一个半径为R的均匀带电球面在其球心处产生的电势为V.

　　试求：(1)该球面上的总电量为多少?

　　(2)球心处的场强大小为多少?

　　(3)球面外距离球心2R处的场强大小和电势各为多少?

　　28.如题28图所示，三根无限长直导线l1，l2、l3平行排列在同一平面上，均通有相同的电流I.l1与l2相距为d1，l2与l3相距为d2(d2>d1).

　　计算：

　　(1)l1和l3在l2处产生的合磁场的磁感应强度的大小和方向;

　　(2)l2单位长度上所受磁力的大小和方向.

　　29.如题29图所示，两个相干波源S1和S2相距为(为波长)，它们的相位差为.S1和S2发出的相干波的振幅均为A，并且在传播过程中保持不变.O点为S1、S2连线的中点，P点为S1、S2连线上S1外侧的任意点.

　　(1)计算在O点两列相干波的相位差以及O点合振动的振幅;

　　(2)计算在P点两列相干波的相位差以及P点合振动的振幅.

　　四、分析计算题(本大题12分)

　　30.一质量m=2kg的质点在合外力F=2ti+tj(SI)作用下在Oxy平面运动，t=0时刻质点的速度v0=0;

　　(1)求在t=0到t=2s过程中合外力给质点的冲量;

　　(2)求t=2s时刻质点的动量和动能;

　　(3)求在t=0到t=2s过程中合外力对质点所做的功.